16. April 2019 | Verpackungstechnik

10 Dinge, die Sie über Künstliche Intelligenz (KI) wissen müssen

Die Signale sind eindeutig: Künstliche Intelligenz ist dem Elfenbeinturm der Wissenschaft entwachsen und wird im Alltag in unterschiedlichen Projekten bereits eingesetzt oder zumindest erprobt.

Was ist Artifical Intelligence?

Alle Definitionen für Künstliche Intelligenz (KI, engl. Artificial Intelligence) behandeln die Frage, ob Maschinen so denken können wie das menschliche Gehirn. Dazu gehört, ob Maschinen Lernstrategien des Menschen nachahmen können, Sinnzusammenhänge erfassen, bisherige Erfahrungen auf andere unbekannte Situationen übertragen und sich selbständig Wissen aneignen können.

Seit wann gibt es Künstliche Intelligenz?

Bereits in den 1950er Jahren befassten sich Wissenschaftler damit, wie die Strategien der Problemlösung des Menschen von Maschinen nachgeahmt werden können. Als ein Startpunkt rund um Forschung zur KI gilt die Konferenz des Dartmouth Summer Research Project on Artificial Intelligence 1956. Vorläufer dieser Aktivitäten waren unter anderem Forschungen von Alan Turing.

Wie lässt sich KI zu „normaler" Computerleistung abgrenzen?

Die hohe Leistung von Computersystemen zur Speicherung von Daten und Berechnung von Ergebnissen ist noch kein Hinweis auf Künstliche Intelligenz. Diesen Daten liegen normale Rechenoperationen und eine große Speicherkapazität
zugrunde. Erst wenn durch Verknüpfung der vorhandenen Datenbasis eine neue Information erzeugt wird, die der Computer als Handlungsbasis nutzenbar machen kann und von ihm ohne vor-programmierte Algorithmen angewendet wird (Adaptivität), ist der Begriff Künstliche Intelligenz anwendbar.

Grundlagen sind unter anderem die Nachbildung der neuronalen Netzwerke und Strukturen des menschlichen Gehirns und die Technologie des Deep Learning.

Wie kann man menschliches Denken als Grundlage für KI nachahmen?

Um die Verfahren und Abläufe menschlichen Denkens zu erforschen, nutzen die Wissenschaftler die Kognitionswissenschaft. Dabei werden alle Leistungen des Menschen und anderer Organismen und deren Fähigkeit zur Wahrnehmung, zum Denken und Erkennen erforscht und in technischen Systemen nachgebildet. Kombiniert werden Methoden der Verhaltenswissenschaft, der Hirnforschung und Techniken der Informatik – ergänzt durch Verfahren der Sprachwissenschaften und die Geistesphilosophie.

Welche Verfahren werden angewendet, um eine Maschine „aufzuschlauen"?

Neben klassischen Logikmethoden und Beweiskalkül ist die Reduzierung des Suchraums, durch den Ausschluss unsinniger Möglichkeiten, eine wichtige Strategie, um gute Lösungen zu erhalten – beim Menschen wie beim Computer.
Heuristische Suche, Spieltheorie, Schließen mit Unsicherheit, maschinelle Lernverfahren mit und ohne Lehrer ergänzen diese Verfahren. Der der-
zeit am stärksten präsente Begriff ist Deep Learning. Dabei wird durch die Nachbildung des neu-ronalen Netzes des menschlichen Gehirns ein Schichtensystem angelegt, durch das die Maschine Informationen kodiert, gewichtet und abruft.

Wo steht der Markt?

Massiv in Künstliche Intelligenz investieren – gemäß der Beratungsfirma Gartner – derzeit die Internet-Konzerne wie Google, Facebook und Amazon.  Auch Europa ist aktiv, wenngleich den Marktbeteiligten vorgeworfen wird, zu wenig zu inves-tieren und im Hinblick auf die Vermarktung eige-ner Projekte wenig geschäftstüchtig zu sein. In Kaiserslautern forscht beispielsweise das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) an Anwendungen. Das Institut ist eine Private-Public-Partnership. Beispiele für aktuelle Projekte sind Smart Data for Mobility (Verkehrsdatenströme in Echtzeit), Smart Maintenance Jacket (Interaktive Arbeitskleidung für Industrie 4.0 Wartungsarbeiter) oder FactOpt (On-the-fly Optimierung/Planung Produktionssystemen).

Ist Künstliche Intelligenz auch kreativ?

Ein Beispiel für den Einsatz Künstlicher Intelligenz ist die automatisierte Kreation von Nutella-Etiketten. Die Kampagne Nutella Unique basiert auf einem durch
Algorithmen errechneten Design von Etiketten, das mit einzigartiger Seriennummer auf den Markt gebracht wird. Den Werbeexperten
von W&V zufolge sind hässliche Designs ohne jede Kreativität das Ergebnis des Design-Prozesses durch Künstliche Intelligenz. Das Werbefachblatt zitiert den Kreativitätsforscher Karl-Heiz Brodbeck, wonach ein automatisierter Kreativitätsprozess zur Errechnung von einzigartigen Etikettendesigns wohl möglich sei, die Selektion von Designs nach Schönheit aber nicht. „Selbst die hässlichsten Entwürfe landeten ungefiltert im Laden", so das Blatt.

Was kann KI im Handel leisten?

Besser als im Etikettendesignprozess sieht es bei der Anwendung von Künstlicher Intelligenz in Vertrieb und Logistik aus: So verwenden die Online-Handelsplattformen bei ihrer Konsumentenansprache die Rechenoperationen der Künstlichen Intelligenz, um den Kunden im Online-Geschäft so nahe wie möglich zu kommen.

Welche Möglichkeiten bietet KI in der Logistik?

Ein AGV mit integriertem Roboter kann sich durch die Lager bewegen und die Produkte den Lagerplätzen entnehmen. Dafür braucht der Roboter Navigations- und Bildverarbeitungssysteme sowie Mehrzweck-Greifer. Mit Hilfe künstlicher Intelligenz können die Roboter mit der nahezu unendlichen Produktvielfalt, den Lager-/Regalkonfigurationen und der Produkteinlagerung umgehen. Im Paketlieferverkehr arbeitet DPD mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz und Spracherkennung daran, Chatbots zur Abfrage von Paketinfos einzusetzen. Typische Anfragen wie etwa der Lieferzeitpunkt eines Pakets oder die Optionen zur Umleitung von Pakten könnten zukünftig mit automatisierten Textnachrichten bearbeitet werden. Denkbar sind neben einem Chat auf der DPD-Website etwa Verknüpfungen mit dem Facebook-Messenger oder die Inte-gration von DPD Chatbots direkt auf den Websites von E-Commerce-Händlern.

Können Maschinen Moralentscheidungen treffen?

Betrachtet man die Fähigkeiten, die Maschinen mittels Künst-licher Intelligenz aufweisen und aufweisen werden, stellen sich viele Beteiligten die Frage, wo bleibt die Moral. Auch das wird schon erforscht: Maschinenethik ist ein Forschungsgebiet, das sich zwischen Informatik und Philosophie einordnen lässt und zum Ziel hat, Maschinen zu gestalten, die moralische Entscheidungen treffen können (Artificial Morality).

Vielfach wird eine übergreifende gesellschaftliche Debatte eingefordert, was künstlich intelligente Systeme dürfen und nicht dürfen sollten. Die europäische Kommission hat für Anfang 2019 die Entwicklung einer Charta für KI-Ethik angekündigt. Dort sollen auch Standards aus dem aktuellen Sicherheits- und Haftungsrahmen (Maschinenrichtlinie) auf ihre KI-Relevanz untersucht werden.

Hintergrund

Expertenworkshops
Aufbauend auf den Eckpunkten für eine Strategie Künstliche Intelligenz (KI) startete die Bundesregierung im September Expertenworkshops zu KI. Insgesamt sechs Workshops wurden veranstaltet, um mit ausgewählten Experten die Themen zu diskutieren, die bei KI für Deutschland zentral sind: Forschung, Transfer in die Praxis, Arbeitswelt und Arbeitsmarkt, Gesundheit und Pflege, Mobilität und Produktion/Industrie 4.0.

Anmerkung

Wir sind keine Informatiker. Die hier dargestellten Informationen sind weder vollständig noch einem wissenschaftlichen Review unterzogen. Als Quellen dienten die Publikationen Grundkurs Künstliche Intelligenz (W. Ertel, Springer Verlag), Mensch und Maschine (T. Ramge, Reclam Verlag) sowie zahlreiche Publikationen im Web (u.a. DFKI, Fraunhofer-Gesellschaft, Bundeszentrale für politische Bildung, Deloitte, Heise online, W&V, Transwork) und in der Süddeutschen Zeitung.

Redigiert von Susanne Blüml

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